Введение к работе
Актуальность. Стихийные пожары и преднамеренные сельскохозяйственные палы в открытых ландшафтов в условиях Южной Сибири – обычное явление. Однако их влияние на травянистую растительность лугово-степных сообществ изучено недостаточно. Известно, например, что выжигание способствует ранней вегетации растений по сравнению с невыженными угодьями (Ларин, Матвеев, Сырокомская, 1956; Дымина, 1965; Падеревская, 1971 и др.).
На участках лугово-степных ценозов, на нескошенных и не подвергшихся сельскохозяйственному палу, прошлогодние побеги (стрика, ветошь, опад) нередко составляют свыше 30 % от общей урожайности. Это препятствует весеннему возобновлению побегов и обуславливает их медленный рост. Кроме этого, стрика мешает животным использовать их с достаточной полнотой.
Сельскохозяйственные палы нередко являются причиной возникновения лесных пожаров, и с этим был связан запрет на выжигание сухой травы на прилегающих к лесным массивам угодьях. Исследования, обосновывающие возможность использования контролируемого выжигания опада и ветоши на безлесных участках с целью профилактики весенних лесных пожаров проведено недостаточно. Имеются лишь некоторые данные исследований Ю.А. Кузнецова (2001), проведенные на территории Бурятии в бассейне рек Тугнуй и Сухара.
Огневое воздействие на рост и развитие травяных ценозов, на устойчивость отношений, сложившихся между растениями, а также их взаимовлияние условиями среды зависит от сочетания ряда факторов. Основными факторами, определяющими эффект выжигания, является время его проведения и условия увлажнения почвы после огневого уничтожения сухого травянистого слоя. Поэтому продуктивность природных кормовых угодий региона, их качество, а также приемы использования и сроки выжигания опада и ветоши в условиях Западного Забайкалья, юга Бурятии представляет не только практический, но и научный интерес.
Цель работы – выявление особенностей экологического воздействия пирогенного фактора на структуру и продуктивность лугово-степных сообществ юго-западного Забайкалья.
Задачи исследований. 1. Установить изменения структуры луговых и степных ценозов в результате воздействия сельскохозяйственных палов.
2. Определить влияние сроков выжиганий старики и опада на видовой и биохимический состав, а также продуктивность травостоев.
3. Выявить особенности формирования подземной массы в луговых сообществах при внесении азотных удобрений после влияния весенних палов.
4. Дать экологическое обоснование влияния пирогенного фактора на растительность лугово-степных сообществ.
Защищаемые положения. 1. Весенние палы, вызывая некоторые изменения в экологических условиях поверхностного слоя почвы, способствуют, изменению видового и биохимического составов растений и повышают продуктивность лугово-степных сообществ.
2. Пирогенный фактор, в сочетании с внесением азотных удобрений, изменяет соотношение надземной и подземной массы, усиливают выход валовой биопродукции травяных экосистем и способствует минерализации почвы.
Научная новизна. В условиях юго-западного Забайкалья установлено, что воздействие ранневесенних выжиганий сухой травы, прежде всего, отражается на биоморфологических особенностях видов. Выявлено, что степень их воздействия в наибольшей степени зависит от начала вегетации растений, типа строения корневой системы, экологических условий среды, а также глубины залегания почек возобновления и их защищенности. Установлены различные реакции видов растений к условиям среды, изменившимся в результате устранения с поверхности почвы сухого опада и ветоши. Это в значительной степени зависит от жизненных форм растений. Установлена более выраженная устойчивость длиннокорневищных злаков (Elytrigia repens, Hordeum brevisubulatum, Bromopsis inermis) и сравнительно слабая защищенность дерновинных и короткокорневищных (Agropyron cristatum, Medicago falcata) травянистых многолетников к воздействию палов.
Практическая значимость. Установлено, что ранневесеннее выжигание ветоши, вследствие низкой интенсивности горения и при сохранении влажности поверхностных горизонтов, устраняет опасность уничтожения гумусового слоя почвы. Все это создает благоприятные условия для прорастания семян и дальнейшего их развития в степных и луговых ценозах за счет удаления опада сухих травянистых остатков, что увеличивает число всходов.
Исследования проводились в соответствии с государственными научно-техническими программами и заданиями в рамках выполнения тематического плана ФГБОУ ВПО «Бурятская ГСХА им. В. Р. Филиппова» в 2006-2010 гг. Основные результаты исследований прошли производственную проверку и внедрены в лесхозе «Иволгинский» филиал ГУ РБ и хозяйствах различных форм собственности Иволгинского, Селенгинского районов Республики Бурятия.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на международной научно-практической конференции «Адаптивные ресурсосберегающие технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Сибири» (Улан-Удэ, 2009); на международной научно-практической конференции «Образование, наука, практика: экологические аспекты» (Улан-Удэ, 2010); всероссийской с международным участием конференции «Оптимизация агрохимических свойств почв и продукционных процессов в горно-степных экосистемах» (Улан-Удэ, 2010); на ежегодных научно-практических конференциях сотрудников агрономического факультета ФГБОУ ВПО «БГСХА им. В. Р. Филиппова» (2007-2011), а также на заседаниях кафедры лесоводства и лесоустройства ФГБОУ ВПО «БГСХА им. В. Р. Филиппова».
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 6 печатных работах, в том числе 2 статьи в рецензируемых изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 156 страницах компьютерного текста, состоит из введения, 6 глав, выводов и предложения производству; содержит 46 таблиц, 1 приложение, 19 рисунков. Список литературы включает 193 источника, в том числе 7 иностранных авторов.
